本申请基于2019年9月11日申请的日本申请第2019-165572号而要求优先权，引用在上述日本申请中记载的全部记载内容。
本发明涉及光模块。
背景技术：
日本特开2001-033604号公报公开了使用偏振分离棱镜进行光路控制的光学部件。该偏振分离棱镜是由示出双折射性的材料构成的，该双折射性是指，针对具有与基板平行的振动面的光和具有垂直的振动面的光而其折射率不同的特性。
日本特开2002-107579号公报公开了具有单轴性双折射晶体的光合分波模块，该单轴性双折射晶体具有供第1直线偏振光及第2直线偏振光射入的入射面、以及将第1直线偏振光及第2直线偏振光合波后的合波光射出的出射面。
日本特开昭63-019928号公报公开了相干光通信方式中的二重平衡偏振分集接收装置。该接收装置具有：光混合器，其将接收光和局部振荡光进行混合；偏振光分光器，其将混合输出光分离为正交的偏振成分；以及受光元件，其供分离后的偏振成分光射入。偏振光分光器例如由双折射性晶体等构成。
技术实现要素：
本发明提供光模块。该光模块具有光分支元件和光混合元件。光分支元件包含双折射材料，具有第1端面和第2端面。向第1端面射入包含第1偏振光和具有与第1偏振光的偏振面正交的偏振面的第2偏振光在内的信号光。第2端面将第1偏振光和第2偏振光分别射出。光分支元件使从第1端面射入的第1偏振光沿第1方向直行，从第2端面射出。光分支元件使从第1端面射入的第2偏振光沿相对于第1方向倾斜的第2方向直行，从第2端面射出。光分支元件使以与第1偏振光的偏振面平行的偏振面从第1端面射入的本振光沿第1方向直行，从第2端面中的第1偏振光的出射点和第2偏振光的出射点之间射出。光混合元件具有与第2端面相对而配置的第3端面。在第3端面中，与第2端面的本振光的出射点光学地耦合的本振光入射口，设置于与第2端面的第1偏振光的出射点光学地耦合的第1入射口和与第2端面的第2偏振光的出射点光学地耦合的第2入射口之间。
本发明还提供其他光模块。该光模块具有光合波元件和光调制元件。光合波元件包含双折射材料，具有第1端面和第2端面。第1端面将包含第1偏振光和具有与第1偏振光的偏振面正交的偏振面的第2偏振光在内的信号光射出。在该第2端面处，第1偏振光及第2偏振光各自向彼此不同的入射点射入。光合波元件使从第2端面射入的第1偏振光沿第1方向直行而从第1端面射出。光合波元件使从第2端面射入的第2偏振光沿相对于第1方向倾斜的第2方向直行，从第1端面中的与第1偏振光重叠的位置射出。光合波元件使以与第1偏振光的偏振面平行的偏振面从第1端面射入的无调制光沿第1方向而朝向第2端面直行，从第2端面中的第1偏振光的入射点和第2偏振光的入射点之间射出。光调制元件根据直线偏振的无调制光而生成第1偏振光及第2偏振光。光调制元件具有与第2端面相对而配置的第3端面。在第3端面中，与第2端面的无调制光的出射点光学地耦合的无调制光入射口，设置于与第2端面的第1偏振光的入射点光学地耦合的第1出射口和与第2端面的第2偏振光的入射点光学地耦合的第2出射口之间。
附图说明
图1是表示作为第1实施方式所涉及的光模块的光接收模块的概略的俯视图。
图2是图1所示的光分支元件的斜视图。
图3是用于对通过光分支元件实现的偏振分离进行说明的图。
图4是对光分支元件的安装角度产生了偏差的状态下的光路进行说明的图。
图5是对光分支元件的安装角度产生了偏差的状态下的光路进行说明的图。
图6是表示由光分支元件的安装误差引起的旋转偏差和偏振光n1、n2的光束间隔的平行偏差之间的关系的图形。
图7是表示2个信号光的光束间隔的平行轴偏差和耦合效率之间的关系的图形。
图8是表示作为第2实施方式所涉及的光模块的光调制模块的概略的俯视图。
图9是图8所示的光合波元件的斜视图。
图10是用于对通过光合波元件实现的合波进行说明的图。
图11是对光合波元件的安装角度产生了偏差的状态下的光路进行说明的图。
图12是对光合波元件的安装角度产生了偏差的状态下的光路进行说明的图。
图13是表示作为对比例所涉及的光模块的光接收模块的概略的俯视图。
图14是对在对比例中产生了制造误差的状态下的光路进行说明的图。
图15是表示制造误差和耦合效率的损耗之间的关系的图形。
图16是对在对比例中产生了制造误差的状态下的光路进行说明的图。
图17是对在对比例中产生了安装误差的状态下的光路进行说明的图。
图18是表示对比例的由安装误差引起的旋转偏差和2个信号光的光束间隔的平行偏差之间的关系的图形。
图19是表示2个信号光的光束间隔的平行轴偏差和耦合效率之间的关系的图形。
具体实施方式
在相干通信时进行解调的光接收模块中，要求将信号光的偏振成分光彼此分离的功能。另外，在相干通信时进行调制的光调制模块中，要求将信号光的偏振成分光彼此合波的功能。作为解调用或者调制用的元件，有时例如使用以inp、si等为主要的构成材料的半导体元件。在上述情况下，在分离或者合波偏振成分光时，通常采用使用了电介质多层膜的光学滤光器。此时，光纤等光输入部和上述半导体元件的耦合光学系统是由包含上述的光学滤光器及透镜等在内的空间光学系统构成的。在空间光学系统中，进行传输的光的角度成为耦合效率的重要的参数。在相干通信的耦合光学系统中，要求实现高的耦合效率，且抑制信号光所包含的2个偏振成分光之间的耦合效率差即不平衡。
作为将信号光的偏振成分光彼此分离或者合波的光学部件，有时使用被称为偏振光分光器(polarizingbeamsplitter；pbs)或偏振光束合成器(polarizingbeamcombiner；pbc)的合分波器。pbs或pbc例如是玻璃部件。在该玻璃部件中的信号光的光路上设置有电介质多层膜。pbs或pbc在电介质多层膜中，使一方的偏振成分光透过，对另一方的偏振成分光进行反射，由此将2个偏振成分光以90度的角度分离或者合波。在上述的玻璃部件中反射出的偏振成分光的光路上大多设置有反射镜。在该情况下，pbs或pbc将反射出的偏振成分光通过反射镜进一步反射，将其偏振成分光的行进方向例如折回90度等而进行调整。
在如上所述的光学部件中，有时产生制造误差或者安装误差。在上述的pbs或pbc中，例如在产生了电介质多层膜的角度的偏差、反射镜的角度的偏差等制造误差的情况下，进行传输的光的角度相对于设计值容易产生偏差。因此，2个偏振成分光之间的耦合效率差容易受到来自制造误差的影响。在此基础上，在产生了玻璃部件的安装角度的偏差等安装误差的情况下，进行传输的2个光的光束间隔容易从设计值发生变动。因此，关于各偏振成分的耦合效率的损耗容易从安装误差受到影响。
[本发明所涉及的效果]
根据本发明的一个方式，能够在信号光的偏振成分光彼此的分离或者合波时，将2个偏振成分光的耦合效率均一化、且实现高的耦合效率。
[本发明的实施方式的说明]
首先，列举本发明的实施方式而进行说明。一个实施方式所涉及的光模块具有光分支元件和光混合元件。光分支元件包含双折射材料，具有第1端面和第2端面。向第1端面射入包含第1偏振光和具有与第1偏振光的偏振面正交的偏振面的第2偏振光在内的信号光。第2端面将第1偏振光和第2偏振光分别射出。光分支元件使从第1端面射入的第1偏振光沿第1方向直行，从第2端面射出。光分支元件使从第1端面射入的第2偏振光沿相对于第1方向倾斜的第2方向直行，从第2端面射出。光分支元件使以与第1偏振光的偏振面平行的偏振面从第1端面射入的本振光沿第1方向直行，从第2端面中的第1偏振光的出射点和第2偏振光的出射点之间射出。光混合元件具有与第2端面相对而配置的第3端面。在第3端面中，与第2端面的本振光的出射点光学地耦合的本振光入射口，设置于与第2端面的第1偏振光的出射点光学地耦合的第1入射口和与第2端面的第2偏振光的出射点光学地耦合的第2入射口之间。
在该光模块中，光分支元件包含双折射材料。由此，信号光利用射入至光分支元件的第1端面时的各偏振成分的折射角的差而进行偏振分离。以上述方式偏振分离后的第1偏振光及第2偏振光各自不进行反射而是直行从第2端面射出。因此，从第2端面的第1偏振光及第2偏振光的各出射角成为与信号光向第1端面的入射角相同。由此，即使在假设产生了制造误差的情况下，也会避免第1偏振光及第2偏振光中的仅一方的角度从设计值大幅地产生偏差。因此，能够抑制在第1偏振光及第2偏振光之间产生耦合效率差。另外，即使在假设光分支元件的安装角度产生了偏差的情况下，射出的第1偏振光及第2偏振光的光束间隔也不易从设计值发生变动。因此，第1偏振光的光路相对于第1入射口的偏差、及第2偏振光的光路相对于第2入射口的偏差分别得到抑制。以上，在信号光的偏振分离中，能够将第1偏振光及第2偏振光的各耦合效率均一化，且实现高的耦合效率。
一个实施方式所涉及的光模块可以还具有：第1准直透镜，其在信号光向第1端面射入前将信号光作为准直光而朝向第1端面射出；以及第2准直透镜，其在本振光向第1端面射入前将本振光作为准直光而朝向第1端面射出。在该情况下，光分支元件能够对作为平行光的信号光及本振光进行传输。
在一个实施方式所涉及的光模块中，光分支元件可以具有将与第1端面正交的方向设为长度方向的长方体状的形状。
在一个实施方式所涉及的光模块中，可以在第2端面中的包含第2偏振光的出射点的区域，设置有使第2偏振光的偏振面进行90°旋转的偏振面旋转材料。在该情况下，能够使经过了光分支元件的第2偏振光的偏振面与本振光的偏振面对齐。
在一个实施方式所涉及的光模块中，可以是双折射性材料具有单轴性。
在一个实施方式所涉及的光模块中，可以是双折射性材料包含二氧化钛、钒酸钇、铌酸锂及碳酸钙中的至少一个。
在一个实施方式所涉及的光模块中，可以是第2端面与第1端面平行。
其他实施方式所涉及的光模块具有光合波元件和光调制元件。光合波元件包含双折射材料，具有第1端面和第2端面。第1端面将包含第1偏振光和具有与第1偏振光的偏振面正交的偏振面的第2偏振光在内的信号光射出。在该第2端面中，第1偏振光及第2偏振光各自向彼此不同的入射点射入。光合波元件使从第2端面射入的第1偏振光沿第1方向直行而从第1端面射出。光合波元件使从第2端面射入的第2偏振光沿相对于第1方向倾斜的第2方向直行，从第1端面中的与第1偏振光重叠的位置射出。光合波元件使以与第1偏振光的偏振面平行的偏振面从第1端面射入的无调制光沿第1方向而朝向第2端面直行，从第2端面中的第1偏振光的入射点和第2偏振光的入射点之间射出。光调制元件根据直线偏振的无调制光而生成第1偏振光及第2偏振光。光调制元件具有与第2端面相对而配置的第3端面。在第3端面中，与第2端面的无调制光的出射点光学地耦合的无调制光入射口，设置于与第2端面的第1偏振光的入射点光学地耦合的第1出射口和与第2端面的第2偏振光的入射点光学地耦合的第2出射口之间。
在该光模块中，光合波元件包含双折射材料。由此，分别射入至光合波元件的第2端面的第1偏振光及第2偏振光利用各偏振成分的折射角的差而以彼此不同的折射角进行折射，在第1端面处合波。此时，从第2端面射入的第1偏振光及第2偏振光各自不进行反射而是直行，从第1端面作为信号光射出。因此，从第1端面的信号光的出射角成为与第1偏振光及第2偏振光向第2端面的各入射角相同。由此，即使在假设产生了制造误差的情况下，也会避免第1偏振光及第2偏振光中的仅一方的角度从设计值大幅地产生偏差。因此，能够抑制在作为信号光射出第1偏振光及第2偏振光之间产生耦合效率差。另外，即使在假设光合波元件的安装角度产生了偏差的情况下，作为信号光射出的第1偏振光及第2偏振光的光束间隔也不易从设计值发生变动。因此，第1偏振光及第2偏振光各自的光路相对于光纤等的偏差得到抑制。根据以上，在信号光的合波中，能够将第1偏振光及第2偏振光的各耦合效率均一化，且实现高的耦合效率。
其他实施方式所涉及的光模块可以还具有：第3准直透镜，其在无调制光向第1端面射入前将无调制光作为准直光而朝向第1端面射出；第4准直透镜，其在第1偏振光向第2端面射入前将第1偏振光作为准直光而朝向第2端面射出；以及第5准直透镜，其在第2偏振光向第2端面射入前将第2偏振光作为准直光而朝向第2端面射出。在该情况下，能够使光合波元件传输作为准直光的第1偏振光、第2偏振光及无调制光。
在其他实施方式所涉及的光模块中，可以是光合波元件具有将与第1端面正交的方向设为长度方向的长方体状的形状。
在其他实施方式所涉及的光模块中，可以在第2端面中的包含第2偏振光的入射点的区域，设置有使第2偏振光的偏振面进行90°旋转的偏振面旋转材料。在该情况下，能够使经过光合波元件的第2偏振光的偏振面与第1偏振光的偏振面正交。
在其他实施方式所涉及的光模块中，可以是双折射性材料具有单轴性。
在其他实施方式所涉及的光模块中，可以是双折射性材料包含二氧化钛、钒酸钇、铌酸锂及碳酸钙中的至少一个。
在其他实施方式所涉及的光模块中，可以是第2端面与第1端面平行。
[本发明的实施方式的详细内容]
以下，参照附图对本发明的光模块的具体例进行说明。此外，本发明不受这些例示限定，而是由权利要求书示出，包含与权利要求书等同的内容及其范围内的全部变更。在下面的说明中，对在附图的说明中相同的要素标注相同的标号，省略重复的说明。
[第1实施方式]
图1是表示作为第1实施方式所涉及的光模块的光接收模块1a的概略的俯视图。图1所示的光接收模块1a是面向相干通信的光接收模块。光接收模块1a使相位调制后的信号光(signalbeam)na和本振光(localbeam)la发生干涉，对信号光na所包含的信息进行解调。解调后的信息变换为电信号而输出至光接收模块1a的外部。光接收模块1a具有光输入部10和光混合元件40。光接收模块1a还具有将光输入部10和光混合元件40光学地耦合的耦合光学系统。信号光na在耦合光学系统中被偏振分离而导入至光混合元件40。
光混合元件40例如是以inp、si等为主要的结构材料的半导体元件。光混合元件40具有端面43、2个入射口41a、41b以及1个本振光入射口42。在端面43依次排列而设置入射口41a、本振光入射口42及入射口41b。换言之，本振光入射口42位于入射口41a和入射口41b之间。端面43是本发明中的第3端面的例子。入射口41a是本发明中的第1入射口的例子。入射口41b是本发明中的第2入射口的例子。入射口41a和入射口41b的间隔例如为500μm。向入射口41a输入偏振分离后的一方的偏振光n1，向入射口41b输入偏振分离后的另一方的偏振光n2。偏振光n2具有与偏振光n1的偏振面正交的偏振面。偏振光n1是本发明中的第1偏振光的例子。偏振光n2是本发明中的第2偏振光的例子。向本振光入射口42输入本振光la。光混合元件40使偏振光n1及偏振光n2各自与本振光la发生干涉。光混合元件40通过本振光la对偏振光n1及偏振光n2各自所包含的信息进行解调。光接收模块1a可以是还具有对光输入部10、耦合光学系统及光混合元件40进行收容的未图示的框体的相干模块。
光输入部10具有光纤11、12和透镜阵列13。光纤11是单模光纤，传输信号光na。信号光na包含作为彼此正交的两个偏振成分的第1偏振光n1及第2偏振光n2。在本实施方式中，第1偏振光n1为p偏振，第2偏振光n2为s偏振。光纤12是偏振保持光纤，传输p偏振的本振光la。即，本振光la的偏振面与第1偏振光n1的偏振面平行。光纤11、12彼此沿相同的方向延伸，在与延伸方向交叉的方向上排列而配置。光纤11的光轴与光纤12的光轴平行。
透镜阵列13位于光纤11、12的延伸方向的一侧，与光纤11的端面及光纤12的端面这两者相对。透镜阵列13具有透镜13a、13b。透镜13a、13b在与光纤11、12的排列方向相同的方向上排列。透镜13a与光纤11光学地耦合。透镜13a配置于从光纤11的端面输出的信号光na的光路上，在信号光na向端面21射入前，将信号光na作为准直光而朝向端面21射出。透镜13b与光纤12光学地耦合。透镜13b配置于从光纤12的端面输出的本振光la的光路上，在本振光la向端面21射入前，将本振光la作为准直光而朝向端面21射出。透镜13a是本发明中的第1准直透镜的例子。透镜13b是本发明中的第2准直透镜的例子。
耦合光学系统包含光分支元件20和透镜阵列30。光分支元件20配置于信号光na的光路上、且本振光la的光路上的位置处。光分支元件20包含端面21和位于端面21的相反侧的端面22。端面21是本发明中的第1端面的例子。端面22是本发明中的第2端面的例子。端面22与端面21平行。在端面21、22各自例如设置有防反射膜。在本实施方式中，光分支元件20的形状是将与端面21、22正交的方向作为长度方向而延伸的长方体状。端面21与透镜阵列13相对。透镜13a将信号光na朝向端面21进行准直而射出，透镜13b将本振光la朝向端面21进行准直而射出。
图2是图1所示的光分支元件20的斜视图。光分支元件20是以将端面21的法线ln相对于光纤11、12的光轴倾斜例如2度这样的微小角度的状态进行配置的。信号光na及本振光la都以上述的微小的角度的入射角射入至端面21。
在这里，光分支元件20包含双折射材料而构成，在一个例子中，仅由双折射材料构成。双折射材料是具有双折射性的材料。作为双折射性材料，使用具有单轴性的材料。作为双折射材料的具体例，举出二氧化钛(tio2)、钒酸钇(yvo4)、铌酸锂(linbo3)、碳酸钙(caco3)、磷酸二氢钾(kh2po4，缩写：kdp)、石英等。双折射材料包含二氧化钛、钒酸钇、铌酸锂、碳酸钙、磷酸二氢钾及石英中的至少一种。光分支元件20利用双折射材料的作用，使射入的信号光na及本振光la以针对偏振面的每个朝向而不同的折射角折射而射出。即，光分支元件20使p偏振和s偏振以彼此不同的折射角折射。由此，光分支元件20将信号光na偏振分离为偏振光n1及偏振光n2。
图3是用于对通过光分支元件20实现的偏振分离进行说明的图。如图3所示，光分支元件20使从端面21射入的信号光na中的p偏振作为偏振光n1以折射角θ1折射。光分支元件20使该偏振光n1沿方向d1直行，从端面22射出。光分支元件20使从端面21射入的信号光na中的s偏振作为偏振光n2以折射角θ2折射。折射角θ2与折射角θ1以分支角δ而不同。光分支元件20使该偏振光n2沿相对于方向d1倾斜的方向d2直行，从端面22射出。偏振光n1、n2以与信号光na向端面21的入射角相同角度的出射角，从端面22分别射出。方向d1是本发明中的第1方向的例子。方向d2是本发明中的第2方向的例子。
偏振光n1、n2在以分支量p分离地分支的状态下从端面22分别射出。分支量p与两个入射口41a、41b的间隔相同，例如为500μm。光分支元件20的长度方向的长度s1是基于分支量p，通过下面的式(1)至式(3)而设定的。式(1)示出分支量p和长度s1之间的关系。式(2)示出光分支元件20的晶体光学轴c和p偏振即正常光线所成的角θo与光分支元件20的晶体光学轴c和s偏振即异常光线所成的角θe之间的关系。在式(2)中，no为正常光线的折射率，ne为异常光线的折射率。式(3)示出偏振光n1、n2的分支角δ和角度θo、θe之间的关系。
【式1】
p＝s1tanδ···(1)
【式2】
【式3】
tanδ＝tan(θo-θe)···(3)
在图3中示出了角θo及角θe。在角θo处于47度至49度的范围内的状态下，分支角δ成为最大。因此，在本实施方式中，作为光分支元件20，使用角θo成为47度至49度的范围内、例如48度的结构。
再次参照图1。光分支元件20进一步使从端面21射入的本振光la以与偏振光n1相同的角度、即图3所示的折射角θ1折射。光分支元件20使本振光la沿与偏振光n1相同的方向，即图3所示的方向d1直行，从端面22射出。本振光la以与向端面21的入射角相同角度的出射角从端面22射出。本振光la从端面22中的偏振光n1的出射点20a和偏振光n2的出射点20b之间射出。端面22中的本振光la的出射点20c例如位于出射点20a和出射点20b的中点。
在光分支元件20设置有半波长板即λ/2板24。λ/2板24是本实施方式中的偏振面旋转材料的例子。λ/2板24可由平板状的例如水晶这样的双折射材料构成。λ/2板24设置于端面22中的、包含偏振光n2的出射点20b在内的一部分的区域。该区域是不包含偏振光n1及本振光la各自的出射点20a、20c的区域。偏振光n2在从光分支元件20射出时经过λ/2板24。λ/2板24使偏振光n2的偏振面进行90度旋转。因此，经过了λ/2板24的偏振光n2的偏振面与偏振光n1的偏振面及本振光la的偏振面一致。
透镜阵列30配置于光分支元件20和光混合元件40之间。透镜阵列30的一个面与光分支元件20的端面22相对，透镜阵列30的另一个面与光混合元件40的端面43相对。换言之，端面22和端面43经由透镜阵列30彼此相对。
透镜阵列30具有透镜31、32、33。透镜31、32、33沿与入射口41a、本振光入射口42及入射口41b的排列方向相同的方向依次排列。透镜31配置于从端面22射出的偏振光n1的光路上，将偏振光n1聚光于入射口41a。透镜32配置于从端面22射出的本振光la的光路上，将本振光la聚光于本振光入射口42。透镜33配置于从端面22射出的偏振光n2的光路上，将偏振光n2聚光于入射口41b。
入射口41a与端面22中的偏振光n1的出射点20a光学地耦合。本振光入射口42与端面22中的本振光la的出射点20c光学地耦合。入射口41b与端面22中的偏振光n2的出射点20b光学地耦合。偏振光n1从入射口41a输入至光混合元件40。本振光la从本振光入射口42输入至光混合元件40。本振光la输入至光混合元件40后，分支为2个本振光。偏振光n2从入射口41b输入至光混合元件40。光混合元件40包含多模干涉(mmi)波导和与该波导光耦合的光电二极管。
mmi波导形成于例如inp基板上的波导。mmi波导使偏振光n1和从本振光la分支出的一方的本振光光学地干涉，进行零差检波或外差检波。由此，mmi波导将偏振光n1所包含的信息分离为与本振光la的相位一致的相位成分和与本振光la的相位相差90度的相位成分而进行解调。即，光混合元件40关于偏振光n1对两个独立的信息进行解调。同样地，mmi波导使偏振光n2和从本振光la分支出的另一方的本振光光学地干涉，进行零差检波或外差检波。由此，mmi波导将偏振光n2所包含的信息分离为与本振光la的相位一致的相位成分和与本振光la的相位相差90度的相位成分而进行解调。即，光混合元件40关于偏振光n2对两个独立的信息进行解调。通过光混合元件40解调后的4个独立信息在进行信号处理后导入至光接收模块1a的外部。
对以上说明的光接收模块1a的作用效果进行说明。首先，说明对比例。图13是表示作为对比例所涉及的光模块的光接收模块1x的概略的俯视图。光接收模块1x与光接收模块1a的差异点在于，取代光分支元件20而具有光分支元件20x。光分支元件20x包含与透镜阵列13相对的端面21x和与透镜阵列30相对的端面22x。端面22x与端面21x平行。在端面21x、22x各自例如设置有防反射膜。另外，在端面22x中，与光分支元件20同样地，设置有λ/2板24。
光分支元件20x是将分别由玻璃构成的三角形棱镜及平行四边形棱镜彼此贴合而形成的。端面21x是包含平行四边形棱镜中的一对对边的一者的面。端面22x是包含平行四边形棱镜中的一对对边的另一者和三角形棱镜的一边的面。在包含平行四边形棱镜中的另一对对边的一者的面贴合有三角形棱镜。在该平行四边形棱镜中，在与三角形棱镜的贴合面设置有电介质多层膜25x。电介质多层膜25x使p偏振透过，使s偏振反射。由此，光分支元件20x将偏振光n1、n2偏振分离。如果信号光na经过光分支元件20x，则偏振光n1直行，偏振光n2将其光路进行90度变换。在该平行四边形棱镜中，在与三角形棱镜的贴合面平行的面设置有反射膜26x。由此，作为通过电介质多层膜25x反射出的s偏振的偏振光n2的光路进一步进行90度变换，与偏振光n1的光路成为平行。
在这里，对在光接收模块1x中产生了制造误差的情况进行说明。图14及图16是对在对比例中产生了制造误差的状态下的光路进行说明的图。在图14及图16中，将制造误差为零的状态由双点划线示出。如图14所示，例如在光分支元件20x中，有时由于制造误差，在电介质多层膜25x产生偏差角δθ1。在这样的情况下，由于电介质多层膜25x和反射膜26x不平行，在偏振光n2的光路会产生偏差。由此，在偏振光n2中耦合效率降低。因此，在偏振光n1、n2之间产生耦合效率差。
图15是表示制造误差和耦合效率的损耗之间的关系的图形。在图15的图形中，横轴示出偏差角δθ1的大小，纵轴示出偏振光n2的耦合效率的损耗的大小。通常，耦合效率的损耗的容许值为0.5db左右。因此，如图15所示，作为光分支元件20x的制造精度，要求将偏差角δθ1设为大于或等于-0.05度而小于或等于0.05度的范围内。
如图16所示，例如在光分支元件20x中，有时由于制造误差，在端面22x中的由平行四边形棱镜形成的面产生偏差角δθ2。或者，有时在端面22x中的由三角形棱镜形成的面产生偏差角δθ3。在这样的情况下，由于端面21x即入射面和端面22x即出射面不平行，偏振光n1、n2中的至少一方的光路产生偏差。由此，在偏振光n1、n2中的至少一方耦合效率降低。因此，在偏振光n1、n2之间产生耦合效率差。
图17是对在对比例中产生了安装误差的状态下的光路进行说明的图。在图17中，将安装误差为零的状态由双点划线示出。如图17所示，例如在光分支元件20x中，有时由于安装误差而产生旋转偏差δθ4。在这样的情况下，在偏振光n1和入射口41a之间产生轴偏差δx，并且在偏振光n2和入射口41b之间产生轴偏差δy。另外，偏振光n1、n2的光束间隔与入射口41a、41b彼此的间隔相比，以将轴偏差δx和轴偏差δy相加得到的值扩大。即，产生将轴偏差δx和轴偏差δy相加得到的大小的平行偏差(δx δy)。因此，在将平行偏差(δx δy)相对于偏振光n1、n2均等地分配时，在偏振光n1和入射口41a之间及偏振光n2和入射口41b之间分别产生平行轴偏差(δx δy)/2。
图18是表示由对比例中的安装误差引起的旋转偏差δθ4和偏振光n1、n2的光束间隔的平行偏差(δx δy)之间的关系的图形。图19是表示偏振光n1、n2的光束间隔的平行轴偏差(δx δy)/2和耦合效率之间的关系的图形。在图18的图形中，横轴示出旋转偏差δθ4的大小，纵轴示出平行偏差(δx δy)的大小。在图19的图形中，横轴示出偏振光n1、n2和各入射口41a、41b之间的平行轴偏差(δx δy)/2的大小，纵轴示出偏振光n1、n2的耦合效率的损耗的大小。如图18所示，在光分支元件20x中，例如在旋转偏差δθ4为5度的情况下，如图18的图形的虚线所示，平行偏差(δx δy)成为约80μm。在该情况下，偏振光n1、n2和各入射口41a、41b之间各自的平行轴偏差(δx δy)/2成为约40μm，因此如图19的图形的虚线所示，可知耦合效率损耗0.6db左右。换言之，各入射口41a、41b相对于偏振光n1、n2的受光灵敏度降低0.6db左右。
与此相对，在第1实施方式所涉及的光接收模块1a中，光分支元件20包含双折射材料。由此，信号光na利用射入至光分支元件20的端面21时的各偏振成分的折射角的差而进行偏振分离。以上述方式偏振分离后的偏振光n1、n2各自不进行反射而是行进从端面22射出。因此，从端面22的偏振光n1、n2的各出射角与信号光na向端面21的入射角相同。因此，假设即使由于制造误差而端面21、22不平行的情况下，在从端面22射出时，偏振光n1的光路及偏振光n2的光路也会相对于设计值以彼此相同的角度产生偏差。另外，即使由于其他制造误差而晶体光学轴c和p偏振的行进方向所成的角θo从上述的范围产生了偏差的情况下，在从端面22射出时，偏振光n1的光路及偏振光n2的光路成为彼此平行的状态，仅端面22处的出射点20a、20b相对于设计值各自产生偏差。由此，避免偏振光n1及偏振光n2中的仅一方的角度从设计值大幅地产生偏差。因此，能够抑制在偏振光n1、n2之间产生耦合效率差。
另外，图4及图5是对光分支元件20的安装角度产生了偏差的状态下的光路进行说明的图。在图4中，将安装误差为零的状态由双点划线示出。如图4所示，假设在光分支元件20中，由于安装误差而产生了旋转偏差δθ4。在该情况下，在偏振光n1和入射口41a之间产生轴偏差δx，并且在偏振光n2和入射口41b之间产生轴偏差δy。即使在如上述的情况下，偏振光n1、n2的光束间隔也不易从设计值发生变动。如图5所示，作为偏振光n1、n2的光束间隔相对于设计值的变动，只不过会微小地产生轴偏差δx与轴偏差δy之间的差即平行偏差δa。图5示出了通过光分支元件20和光混合元件40的光轴调整，将平行偏差δa相对于偏振光n1、n2均等地分配的状态，即，在偏振光n1和入射口41a之间及在偏振光n2和入射口41b之间各自产生了平行轴偏差δa/2的状态。
图6是表示由光分支元件20的安装误差引起的旋转偏差δθ4和偏振光n1、n2的光束间隔的平行偏差δa之间的关系的图形。图7是表示偏振光n1、n2的光束间隔的平行轴偏差δa/2和耦合效率之间的关系的图形。在图6的图形中，横轴示出旋转偏差δθ4的大小，纵轴示出平行偏差δa的大小。在图7的图形中，横轴示出偏振光n1、n2和各入射口41a、41b之间的平行轴偏差δa/2的大小，纵轴示出偏振光n1、n2的耦合效率的损耗的大小。如图6的图形的虚线所示，在光分支元件20中，例如在旋转偏差δθ4为5度的情况下，平行偏差δa为约10μm。在该情况下，偏振光n1、n2和各入射口41a、41b之间的平行轴偏差δa/2为约5μm，因此如图7的图形的虚线所示，耦合效率的损耗小于0.1db。换言之，能够将各入射口41a、41b针对偏振光n1、n2的受光灵敏度的降低，抑制为小于0.1db。因此，即使由安装误差引起的旋转偏差δθ4为相同的程度，与对比例的光接收模块1x相比也能抑制耦合效率的损耗。
如上所述，根据第1实施方式所涉及的光接收模块1a，假设即使光分支元件20的安装角度产生了偏差的情况下，射出的偏振光n1、n2的光束间隔也不易从设计值发生变动。因此，偏振光n1的光路及偏振光n2的光路相对于各入射口41a、41b的平行轴偏差δa/2各自得到抑制。以上，能够将通过光分支元件20从信号光na偏振分离后的偏振光n1、n2的各耦合效率均一化，且实现高的耦合效率。
在第1实施方式中，光接收模块1a还具有透镜13a、13b，该透镜13a、13b将信号光na及本振光la作为准直光而朝向端面21射出。由此，能够使作为准直光的偏振光n1、n2及本振光la传输至光分支元件20。
在第1实施方式所涉及的光接收模块1a中，在端面22中的包含偏振光n2的出射点20b的区域设置有λ/2板24。由此，能够使经过了光分支元件20的偏振光n2的偏振面与本振光la的偏振面对齐。
[第2实施方式]
接下来，对第2实施方式所涉及的光模块进行说明。图8是表示作为第2实施方式所涉及的光模块的光调制模块1b的概略的俯视图。图8所示的光调制模块1b是面向相干通信的光调制模块。光调制模块1b对无调制光lb进行相位调制而生成信号光nb。此外，无调制光是强度恒定的连续光。光调制模块1b具有光输入输出部50和光调制元件80。光调制模块1b还具有将光输入输出部50和光调制元件80光学地耦合的耦合光学系统。光调制元件80从直线偏振的无调制光lb生成2个偏振光n3、n4。2个偏振光n3、n4在耦合光学系统中，以彼此的偏振面正交的方式进行合波，作为信号光nb而导入至光输入输出部50。信号光nb包含作为彼此正交的两个偏振成分的第1偏振光n3及第2偏振光n4。即，第2偏振光n4具有与第1偏振光n3的偏振面正交的偏振面。在本实施方式中，第1偏振光n3为p偏振，第2偏振光n4为s偏振。无调制光lb的偏振面与第1偏振光n3的偏振面平行。
光调制元件80例如是以inp、si等为主要的结构材料的半导体元件。光调制元件80具有端面83、2个出射口81a、81b以及1个无调制光入射口82。在端面83依次排列而设置一方的出射口81a、无调制光入射口82及另一方的出射口81b。换言之，无调制光入射口82设置于出射口81a和出射口81b之间。端面83是本发明中的第3端面的例子。出射口81a是本发明中的第1出射口的例子。出射口81b是本发明中的第2出射口的例子。出射口81a和出射口81b的间隔例如为500μm。光调制元件80将从无调制光入射口82输入的无调制光lb进行分支，分别对一方的偏振光n3及另一方的偏振光n4进行调制。出射口81a将调制后的偏振光n3导出。出射口81b将调制后的偏振光n4导出。偏振光n3是本发明中的第1信号光的例子。偏振光n4是本发明中的第2信号光的例子。光调制模块1b可以是还具有对光输入输出部50、耦合光学系统及光调制元件80进行收容的框体(未图示)的相干模块。
无调制光lb从无调制光入射口82输入至光调制元件80。无调制光lb在从无调制光入射口82输入后，分支为2个无调制光。光调制元件80包含光调制波导。光调制波导例如是形成于inp基板上的波导。光调制波导对从无调制光lb分支出的一方的无调制光进行用于生成偏振光n3的相干调制。同样地，光调制波导对从无调制光lb分支出的另一方的无调制光进行用于生成偏振光n4的相干调制。即，光调制元件80从无调制光lb生成两个偏振光n3、n4。通过光调制元件80生成的偏振光n3、n4分别经由出射口81a、81b从光调制元件80输出。偏振光n3从出射口81a输出。偏振光n4从出射口81b输出。
耦合光学系统包含光合波元件60和透镜阵列70。透镜阵列70配置于光合波元件60和光调制元件80之间。透镜阵列70的一个面与光合波元件60相对，透镜阵列70的另一个面与光调制元件80的端面83相对。透镜阵列70具有透镜71、72、73。透镜71、72、73沿与出射口81a、无调制光入射口82及出射口81b的排列方向相同的方向依次排列。透镜71配置于偏振光n3的光路上，在偏振光n3向端面62射入前，将偏振光n3作为准直光而朝向端面62射出。透镜72配置于从端面62射出的无调制光lb的光路上，将无调制光lb聚光于无调制光入射口82。透镜73配置于偏振光n4的光路上，在偏振光n4向端面62射入前，将偏振光n4作为准直光而朝向端面62射出。透镜71是本发明中的第4准直透镜的例子。透镜73是本发明中的第5准直透镜的例子。
光合波元件60配置于信号光nb的光路上、且无调制光lb的光路上的位置。光合波元件60包含端面61和与端面61相反的端面62。端面61是本发明中的第1端面的例子。端面62是本发明中的第2端面的例子。端面62与端面61平行。在端面61、62各自例如设置有防反射膜。在本实施方式中，光合波元件60的形状是将与端面61、62正交的方向设为长度方向而延伸的长方体状。端面62与透镜阵列70相对。端面62和端面83经由透镜阵列70彼此相对。
上述的光调制元件80的出射口81a与端面62中的偏振光n3的入射点60a光学地耦合。无调制光入射口82与端面62中的无调制光lb的出射点60c光学地耦合。出射口81b与端面62中的偏振光n4的入射点60b光学地耦合。偏振光n3及n4各自射入彼此不同的入射点60a、60b。透镜71将偏振光n3作为准直光而朝向端面62射出。透镜72将从端面62射出的无调制光lb进行聚光。透镜73将偏振光n4作为准直光而朝向端面62射出。
图9是图8所示的光合波元件60的斜视图。光合波元件60是以将端面61的法线ln’相对于光调制元件80的光轴倾斜例如2度这样的微小的角度的状态进行配置的。偏振光n3、n4以上述的微小的角度的入射角分别射入至端面62。
在这里，光合波元件60包含双折射材料而构成，在一个例子中，仅由双折射材料构成。双折射材料是具有双折射性的材料。作为双折射材料的具体例，举出二氧化钛(tio2)、钒酸钇(yvo4)、铌酸锂(linbo3)、碳酸钙(caco3)、磷酸二氢钾(kh2po4，缩写：kdp)、石英等。双折射材料包含二氧化钛、钒酸钇、铌酸锂、碳酸钙、磷酸二氢钾及石英中的至少一种。光合波元件60利用双折射材料的作用，使射入的偏振光n3、n4以针对偏振面的每个朝向而不同的折射角折射而射出。即，光合波元件60使p偏振和s偏振以彼此不同的折射角折射。由此，光合波元件60将偏振光n3、n4合波而生成包含p偏振及s偏振的信号光nb。
图10是用于对通过光合波元件60实现的合波进行说明的图。如图10所示，光合波元件60使从端面62射入的偏振光n3作为p偏振，以折射角θ3折射。光合波元件60使该偏振光n3沿方向d3朝向端面61直行，从端面61射出。光合波元件60使作为p偏振向后面记述的半波长板即λ/2板64射入而变换为s偏振的偏振光n4以折射角θ4折射。折射角θ4与折射角θ3以合波角δ’不同。光合波元件60使该偏振光n4沿相对于方向d3倾斜的方向d4朝向端面61直行，从端面62中的与偏振光n3重叠的位置射出。方向d3是本发明中的第1方向的例子。方向d4是本发明中的第2方向的例子。
偏振光n3、n4在以距离q分离的状态下从端面62射入。距离q与两个出射口81a、81b的间隔相同。出射口81a、81b的间隔例如为500μm。光合波元件60的长度方向的长度s2是基于距离q，通过下面的式(4)至(6)而设定的。在这里，式(4)示出距离q和长度s2之间的关系。式(5)示出光合波元件60的晶体光学轴c’和p偏振即正常光线所成的角θo’与光合波元件60的晶体光学轴c’和s偏振即异常光线所成的角θe’之间的关系。no是正常光线的折射率，ne是异常光线的折射率。式(5)示出偏振光n3、n4的合波角δ’和角度θo’、θe’之间的关系。
【式4】
q＝s2tanδ′···(4)
【式5】
【式6】
tanδ′＝tan(θo′-θe′)···(6)
在图10中示出了角θo’及角θe’。在角θo’处于47度至49度的范围内的状态下，合波角δ’成为最大。因此，在本实施方式中，作为光合波元件60，使用角θo’成为47度至49度的范围内例如48度的结构。
再次参照图8。光合波元件60进一步使从端面61射入的无调制光lb以与偏振光n3相同的角度、即图10所示的折射角θ3折射。光合波元件60使无调制光lb沿与偏振光n3完全相反的方向，即与图3所示的方向d3完全相反的方向朝向端面62直行而从端面62射出。无调制光lb以与偏振光n3、n4向端面62的入射角相同的入射角向端面61射入。光合波元件60将从端面61射入的无调制光lb以与入射角相同角度的出射角从端面62射出。无调制光lb从端面62中的偏振光n3的入射点60a和偏振光n4的入射点60b之间射出。端面62中的无调制光lb的出射点60c例如位于入射点60a和入射点60b的中点。
为了将向端面62射入的偏振光n4设为s偏振，在光合波元件60设置有半波长板即λ/2板64。λ/2板64是本实施方式中的偏振面旋转材料的例子。λ/2板64由平板状的例如水晶这样的双折射材料构成。如图8所示，λ/2板64设置于端面62中的包含偏振光n4的入射点60b在内的一部分的区域。该区域是不包含偏振光n3的入射点60a及无调制光lb的出射点60c的区域。偏振光n4经过λ/2板64而射入至光合波元件60。λ/2板64使偏振光n4的偏振面进行90度旋转。因此，经过了λ/2板64的偏振光n4的偏振面与偏振光n3的偏振面及无调制光lb的偏振面正交。
光输入输出部50具有光纤51、52和透镜阵列53。透镜阵列53与光合波元件60的端面61相对。透镜阵列53具有透镜53a和透镜53b。透镜53b是本发明中的第3准直透镜的例子。透镜53a、53b在与端面61中的信号光nb的出射点和无调制光lb的入射点的排列方向相同的方向上排列。透镜53a与端面61中的信号光nb的出射点光学地耦合。透镜53b与端面61中的无调制光lb的入射点光学地耦合。透镜53a将从端面61射出的信号光nb进行聚光。透镜53b在无调制光lb向端面61射入前，将无调制光lb作为准直光而朝向端面61射出。
光纤51为单模光纤，传输信号光nb。光纤52为偏振保持光纤，传输p偏振的无调制光lb。光纤51、52沿与透镜53a、53b的排列方向相同的方向排列而配置。光纤51、52彼此沿相同方向且与排列方向交叉的方向延伸。光纤51的光轴与光纤52的光轴平行。透镜阵列53位于光纤51、52的延伸方向的一侧，与光纤51的端面及光纤52的端面这两者相对。透镜53a朝向光纤51的端面将信号光nb进行聚光。透镜53b将从光纤52的端面输出的无调制光lb平行化。
如上所述，通过光合波元件60合波后的偏振光n3、n4作为包含p偏振及s偏振在内的信号光nb，经由透镜阵列53的透镜53a而输入至光纤51，传输至光调制模块1b的外部。在如上所述构成的光调制模块1b中，作为光输入输出部50，可以具有第1实施方式所涉及的光接收模块1a所具有的光输入部10，作为耦合光学系统即光合波元件60及透镜阵列70，可以具有第1实施方式所涉及的光接收模块1a所具有的耦合光学系统即光分支元件20及透镜阵列30。换言之，光调制模块1b取代光混合元件40而使光调制元件80作为光接收模块1a起作用。进一步换言之，与光的传输方向相应地，能够使光分支元件20作为光合波元件60起作用，或使光合波元件60作为光分支元件20起作用。
对以上说明的光调制模块1b的作用效果进行说明。在第2实施方式所涉及的光调制模块1b中，光合波元件60包含双折射材料。由此，分别射入至光合波元件60的端面62的偏振光n3、n4利用各偏振成分的折射角的差以彼此不同的折射角折射，在端面61中合波。此时，从端面62射入的偏振光n3、n4各自不进行反射而行进，从端面61作为信号光nb射出。因此，从端面61起的信号光nb的出射角与偏振光n3、n4向端面62的各入射角成为相同。因此，假设即使由于制造误差而端面61、62不平行的情况下，在从端面61作为信号光nb射出时，偏振光n3的光路及偏振光n4的光路相对于设计值也以彼此相同的角度产生偏差。另外，在由于其他制造误差，晶体光学轴c’和p偏振的行进方向所成的角θo’从上述的范围产生了偏差的情况下，在从端面61作为信号光nb射出时，偏振光n3的光路及偏振光n4的光路也以彼此平行的状态仅是端面61中的出射点相对于设计值分别产生偏差。由此，避免偏振光n3及偏振光n4中的仅一方的角度从设计值大幅地产生偏差。因此，能够抑制在作为信号光nb射出的偏振光n3、n4之间产生耦合效率差。
图11及图12是对光合波元件60的安装角度产生了偏差的状态下的光路进行说明的图。在图11中，将安装误差为零的状态由双点划线示出。如图11所示，假设在光合波元件60中，由于安装误差而产生旋转偏差δθ4。在该情况下，在偏振光n3和光纤51之间产生轴偏差δx’，并且在偏振光n4和光纤51之间产生轴偏差δy’。在上述这样的情况下，偏振光n3、n4的光束间隔也不易从设计值发生变动。如图12所示，作为偏振光n3、n4的光束间隔相对于设计值的变动，只不过会微小地产生轴偏差δx’与轴偏差δy’之间的差即平行偏差δa’。图12示出了通过光合波元件60和光纤51的光轴调整，将平行偏差δa’相对于偏振光n3、n4均等地分配的状态，即，在偏振光n3和光纤51的光轴之间及在偏振光n4和光纤51的光轴之间各自产生了平行轴偏差δa/2’的状态。
如上所述，根据第2实施方式所涉及的光调制模块1b，假设在光合波元件60的安装角度产生了偏差的情况下，作为信号光nb射出的偏振光n3、n4的光束间隔也不易从设计值发生变动。因此，能够分别抑制偏振光n3、n4相对于光纤51的平行轴偏差δa’/2。以上，在通过光合波元件60合波后的信号光nb中，能够将偏振光n3、n4的各耦合效率均一化，且实现高的耦合效率。
在第2实施方式中，光调制模块1b具有：透镜53b，其将无调制光lb作为准直光而朝向端面61射出；以及透镜71、73，它们将偏振光n3、n4作为准直光而朝向端面62分别射出。由此，能够使作为准直光的偏振光n3、n4及无调制光lb传输至光合波元件60。
在第2实施方式所涉及的光调制模块1b中，在端面62中的包含偏振光n4的入射点60b的区域设置有将偏振光n4的相位进行90度变换的λ/2板64。由此，能够使经过光合波元件60的偏振光n4的偏振面与偏振光n3的偏振面正交。
以上的各实施方式对本发明所涉及的光模块的一个实施方式进行了说明。本发明所涉及的光模块能够将上述的各实施方式任意地变更。
例如，在第1实施方式中，对光分支元件20仅由双折射材料构成的例子进行了说明，但也可以是光分支元件20中的至少信号光na及本振光la所经过的部分由双折射材料构成，其他部分中的至少一部分由双折射材料以外的材料构成。就光分支元件20的形状而言，只要是具有端面21、22，沿与端面21、22正交的方向延伸的形状，则并不限定于长方体形状。在第2实施方式中，对光合波元件60仅由双折射材料构成的例子进行了说明，但也可以是光合波元件60中的至少偏振光n3、n4及无调制光lb所经过的部分由双折射材料构成，其他部分中的至少一部分由双折射材料以外的材料构成。就光合波元件60的形状而言，只要是具有端面61、62，沿与端面61、62正交的方向延伸的形状，则并不限定于长方体形状。
可以将本发明应用于具有第1实施方式所涉及的光接收模块1a和第2实施方式所涉及的光调制模块1b的例如收发器这样的光模块。
1.一种光模块，其具有：
光分支元件，其包含双折射材料，具有第1端面和第2端面，该第1端面供包含第1偏振光和具有与所述第1偏振光的偏振面正交的偏振面的第2偏振光在内的信号光射入，该第2端面将所述第1偏振光和所述第2偏振光分别射出，该光分支元件使从所述第1端面射入的所述第1偏振光沿第1方向直行而从所述第2端面射出，使从所述第1端面射入的所述第2偏振光沿相对于所述第1方向倾斜的第2方向直行而从所述第2端面射出，使以与所述第1偏振光的偏振面平行的偏振面从所述第1端面射入的本振光沿所述第1方向直行，从所述第2端面中的所述第1偏振光的出射点和所述第2偏振光的出射点之间射出；以及
光混合元件，其具有与所述第2端面相对而配置的第3端面，在所述第3端面中，与所述第2端面的所述本振光的出射点光学地耦合的本振光入射口，设置于与所述第2端面的所述第1偏振光的出射点光学地耦合的第1入射口和与所述第2端面的所述第2偏振光的出射点光学地耦合的第2入射口之间。
2.根据权利要求1所述的光模块，其中，
还具有：
第1准直透镜，其在所述信号光向所述第1端面射入前将所述信号光作为准直光而朝向所述第1端面射出；以及
第2准直透镜，其在所述本振光向所述第1端面射入前将所述本振光作为准直光而朝向所述第1端面射出。
3.根据权利要求1或2所述的光模块，其中，
所述光分支元件具有将与所述第1端面正交的方向设为长度方向的长方体状的形状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光模块，其中，
在所述第2端面中的包含所述第2偏振光的出射点的区域，设置有使所述第2偏振光的偏振面进行90°旋转的偏振面旋转材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光模块，其中，
所述双折射材料具有单轴性。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光模块，其中，
所述第2端面与所述第1端面平行。
7.一种光模块，其具有：
光合波元件，其包含双折射材料，具有第1端面和第2端面，该第1端面将包含第1偏振光和具有与所述第1偏振光的偏振面正交的偏振面的第2偏振光在内的信号光射出，该第2端面供所述第1偏振光及所述第2偏振光各自向彼此不同的入射点射入，该光合波元件使从所述第2端面射入的所述第1偏振光沿第1方向直行而从第1端面射出，使从所述第2端面射入的所述第2偏振光沿相对于所述第1方向倾斜的第2方向直行，从所述第1端面中的与所述第1偏振光重叠的位置射出，使以与所述第1偏振光的偏振面平行的偏振面从所述第1端面射入的无调制光沿所述第1方向而朝向所述第2端面直行，从所述第2端面中的所述第1偏振光的入射点和所述第2偏振光的入射点之间射出；以及
光调制元件，其具有与所述第2端面相对而配置的第3端面，在所述第3端面中，与所述第2端面的所述无调制光的出射点光学地耦合的无调制光入射口，设置于与所述第2端面的所述第1偏振光的入射点光学地耦合的第1出射口和与所述第2端面的所述第2偏振光的入射点光学地耦合的第2出射口之间。
8.根据权利要求7所述的光模块，其中，
还具有：
第3准直透镜，其在所述无调制光向所述第1端面射入前将所述无调制光作为准直光而朝向所述第1端面射出；
第4准直透镜，其在所述第1偏振光向所述第2端面射入前将所述第1偏振光作为准直光而朝向所述第2端面射出；以及
第5准直透镜，其在所述第2偏振光向所述第2端面射入前将所述第2偏振光作为准直光而朝向所述第2端面射出。
9.根据权利要求7或8所述的光模块，其中，
所述光合波元件具有将与所述第1端面正交的方向设为长度方向的长方体状的形状。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的光模块，其中，
在所述第2端面中的包含所述第2偏振光的入射点的区域，设置有使所述第2偏振光的偏振面进行90°旋转的偏振面旋转材料。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的光模块，其中，
所述双折射材料具有单轴性。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的光模块，其中，
所述第2端面与所述第1端面平行。
技术总结